用于傳輸lng和/或電力的傳輸結(jié)構(gòu)、傳輸系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本申請公開了一種能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)，用于浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸和/或浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間的電力輸送。傳輸結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)附接裝置，所述至少一個(gè)附接裝置安裝于傳輸結(jié)構(gòu)，以用于將傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)附接裝置相對于傳輸結(jié)構(gòu)能被動移動地安裝。
【專利說明】用于傳輸LNG和/或電力的傳輸結(jié)構(gòu)、傳輸系統(tǒng)和方法
[0001]本發(fā)明涉及浮式結(jié)構(gòu)(諸如LNG運(yùn)輸船)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸，并涉及浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間的電力輸送。
[0002]本發(fā)明特別適于用在淺水中，以及由于與用于低溫應(yīng)用的隔離傳輸導(dǎo)管的大重量及用于清洗和預(yù)冷的便利性有關(guān)的挑戰(zhàn)而用于低溫的目的。本發(fā)明將推測是一種用于相當(dāng)受保護(hù)的水域(在該水域處，環(huán)境條件不像開闊水域那樣嚴(yán)酷)的合適替代物。本發(fā)明還可用來將電力傳輸?shù)酱?諸如游輪)、或傳輸來自于所述船舶的電力，所述船舶當(dāng)?shù)竭_(dá)沒有接收大型船只所需的港口設(shè)備的目的地時(shí)可能需要附加的電力供應(yīng)。
[0003]現(xiàn)今實(shí)現(xiàn)了從船至岸的溫和流體的傳輸，在其它方法之中，尤其地通過浸沒的(submerged，水下的)柔性管來傳輸，所述浸沒的柔性管從海底被提升、并且被直接地連接于船舶歧管。為了避免過多的熱損失和外部冰層的積聚，通過與水接觸的任何管對低溫液體進(jìn)行傳輸都要求所述管在很大程度上隔離，導(dǎo)致與用于傳輸溫和流體的管相比，每米的重量顯著地更大。因此，用于低溫應(yīng)用的管的處理對于船舶的提升設(shè)備和歧管來說經(jīng)常是難管理的。此外，低溫液體的傳輸要求傳輸管道的預(yù)冷，以避免大量的蒸汽產(chǎn)生。預(yù)冷必須在傳輸操作之前立即實(shí)施，并且該操作必須在分配運(yùn)輸船到達(dá)之后不久就開始，以便實(shí)現(xiàn)具有成本效益的運(yùn)輸。此外，許多低溫流體的處理要求實(shí)施專門措施來使在任何不當(dāng)事件(event of default)中的溢出的風(fēng)險(xiǎn)最小化。應(yīng)急關(guān)閉系統(tǒng)、應(yīng)急釋放聯(lián)軸器(releasecoupling，速脫聯(lián)軸器)、以及專用的監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)常是低溫傳輸操作的重要(profound，深刻)集成。
[0004]包括各種類型的浮動構(gòu)思的裝載系統(tǒng)的使用廣泛應(yīng)用于離岸(海洋的，offshore)油氣工業(yè)中。離岸的環(huán)境條件經(jīng)常是嚴(yán)酷的，這顯著地增加了對在這些條件中操作的系統(tǒng)的要求和成本。
[0005]在第8.286.678B2號美國專利中，公開了一種用于調(diào)節(jié)傳輸船舶與運(yùn)送船舶之間的流體傳輸?shù)牧黧w傳輸設(shè)備，其包括能夠被可釋放地附接于運(yùn)送船舶上的系泊(mooring)裝置，其中，系泊裝置支撐適合于被連接于運(yùn)送船舶的流體導(dǎo)管。
[0006]更詳細(xì)地，流體傳輸設(shè)備包括:定位臂，安裝在傳輸船舶上并通過液壓系統(tǒng)控制；以及桁架作業(yè)裝置(truss work)，桁架作業(yè)裝置附接于定位臂，從而當(dāng)桁架作業(yè)裝置正在被移動到期望位置中時(shí)，桁架作業(yè)裝置能夠以所有六個(gè)自由度的方式移動。系泊墊附接于桁架作業(yè)裝置，以便將桁架作業(yè)裝置附接于運(yùn)送船舶的殼體(hull)。因而，當(dāng)桁架作業(yè)裝置附接于運(yùn)送船舶時(shí)，桁架作業(yè)裝置通過定位臂而被主動地控制并被移動。此外，僅桁架作業(yè)裝置被系泊于運(yùn)送船舶。傳輸船舶在流體的傳輸期間相對于運(yùn)送船舶自由地移動，并且通過動態(tài)定位推進(jìn)系統(tǒng)而被保持在位。這種動態(tài)定位系統(tǒng)顯著地增加了船舶的初始成本和操作成本兩者。
[0007]此外，存在與該部署系統(tǒng)(deploymentsystem)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)問題。部署系統(tǒng)增加了傳輸船舶上舷側(cè)重量。包括定位臂和桁架作業(yè)裝置的部署系統(tǒng)是復(fù)雜的系統(tǒng)，并且因此顯著地增加了初始成本和操作成本，并且在操作期間更傾向于出現(xiàn)故障。此外，為了將流體導(dǎo)管支撐在系泊系統(tǒng)上，系泊裝置必須附接于浮式結(jié)構(gòu)干舷的最上部，這對于特定尺寸來說不利地增加了傳輸船舶的重量-高度。
[0008]本發(fā)明的目的是緩解如上所述的問題。
[0009]特別地，目的是提供一種系統(tǒng)，其可被用來在浮式結(jié)構(gòu)與浮式和/或非浮式結(jié)構(gòu)之間傳輸流體以及輸送電力。
[0010]此外，目的是提供一種系統(tǒng)，其適合用在風(fēng)和天氣條件不像遠(yuǎn)海那樣嚴(yán)酷的相當(dāng)受保護(hù)的水域中、以及用在淺水中。
[0011]進(jìn)一步的目的是提供一種用于流體和/或電力的傳輸?shù)南到y(tǒng)，其具有更簡單的結(jié)構(gòu)，并且具有比已知的傳輸系統(tǒng)更低的構(gòu)造成本和操作成本。
[0012]這些目的已經(jīng)分別通過根據(jù)權(quán)利要求1所限定的傳輸結(jié)構(gòu)、根據(jù)權(quán)利要求14所限定的傳輸系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求22所限定的用于傳輸流體的方法、以及根據(jù)權(quán)利要求26和28所限定的傳輸結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng)的用途而被實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其它特征在從屬權(quán)利要求中限定。
[0013]提供了一種半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)，用于浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸和/或浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間的電力輸送。傳輸結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)附接裝置，所述至少一個(gè)附接裝置被安裝于傳輸結(jié)構(gòu)以用于將傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)附接裝置相對于傳輸結(jié)構(gòu)是能被動移動地安裝的。
[0014]浮式結(jié)構(gòu)可以是運(yùn)輸諸如LNG(液體天然氣)的流體的遠(yuǎn)洋船舶、或諸如游覽船只、或平臺的其它類型的船舶。
[0015]浮式或非浮式設(shè)施是這樣的設(shè)施，如果它是浮式設(shè)施，則其可以是船舶，例如為油輪。如果設(shè)施是非浮式的，它可以例如是基于陸地、或基于碼頭、或基于包括被固定于海底的元件的類似結(jié)構(gòu)的設(shè)施。如果傳輸結(jié)構(gòu)被用來傳輸流體，浮式或非浮式設(shè)施通常至少包括用于流體的存儲裝置(例如儲存罐)、以及用于至少一個(gè)傳輸線的存儲裝置，所述傳輸線在所述流體的傳輸操作期間連接存儲裝置與傳輸結(jié)構(gòu)。如果傳輸結(jié)構(gòu)被用來可能與傳輸流體組合地在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間輸送電力，所述浮式或非浮式設(shè)施包括電力源(通常是電網(wǎng))，傳輸線可被連接于電力源以用于向浮式結(jié)構(gòu)輸送電力。也可進(jìn)行從浮式結(jié)構(gòu)到浮式或非浮式設(shè)施的電力輸送。在這種情況下，浮式結(jié)構(gòu)將包括電力源，諸如一個(gè)或多個(gè)發(fā)電機(jī)。
[0016]優(yōu)選地，傳輸結(jié)構(gòu)是淺水傳輸結(jié)構(gòu)。這意味著傳輸結(jié)構(gòu)特別適于用在深度較小的水中。優(yōu)選地，傳輸結(jié)構(gòu)具有在靜水中的最大吃水深度，該最大吃水深度小于5米。在沿海的和沿岸的水域中，環(huán)境條件通常溫和得多，使得能夠?qū)榱嗽谶@些條件中操作而進(jìn)行安裝的要求和成本明顯減少。本發(fā)明具有較小的吃水深度，因此高度地適合于更溫和的環(huán)境條件和淺水應(yīng)用場合。
[0017]能被動移動的附接裝置被設(shè)計(jì)成附接裝置或傳輸結(jié)構(gòu)不包括用于主動地改變附接裝置相對于平臺的位置的任何裝置，即，所述至少一個(gè)附接裝置能相對于傳輸結(jié)構(gòu)被動移動地安裝于傳輸結(jié)構(gòu)。僅作用于附接裝置上的外力(即來自于浮式結(jié)構(gòu)的外力)將改變附接裝置相對于傳輸結(jié)構(gòu)的位置。
[0018]附接裝置優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)真空墊和/或電磁墊，但是附接裝置可包括能被用來在傳輸操作期間將傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)的一側(cè)(諸如船的殼體)的任意其它適合的裝置。
[0019]傳輸平臺也可用于以下目的:吸收由于作用在所述至少一個(gè)傳輸線上的環(huán)境荷載(諸如風(fēng)、波和流)所引起的所述至少一個(gè)傳輸線中的張力、以及通過附接裝置將這些力安全地分布到附接裝置所附接的浮式結(jié)構(gòu)的殼體。
[0020]因此，本發(fā)明將特別有利于低溫液體的傳輸，所述低溫液體諸如為例如液體天燃?xì)?LNG)、液化石油氣(LPG)、液化二氧化碳、或液化氮。本發(fā)明還將為各種其它介質(zhì)的傳輸提供一種有效且安全的替代方案，所述其它介質(zhì)諸如為例如散狀材料、石油化工產(chǎn)品、電力、水或氣體。
[0021]此外，在低溫流體的傳輸?shù)那闆r下，為了避免大量的蒸汽產(chǎn)生，傳輸平臺使得能夠在低溫流體的傳輸開始之前對傳輸導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)冷。傳輸結(jié)構(gòu)的使用意味著預(yù)冷可在傳輸操作之前立即被實(shí)施，并且意味著操作可在配送載體到達(dá)之后不久開始。傳輸平臺還使得能夠執(zhí)行所有需要的安全設(shè)備，所述安全設(shè)備諸如為緊急關(guān)機(jī)系統(tǒng)、應(yīng)急釋放聯(lián)軸器和專用監(jiān)測系統(tǒng)。
[0022]優(yōu)選地，能被動移動的附接裝置允許傳輸結(jié)構(gòu)的自由的相對豎直平移、以及圍繞水平軸線的相對轉(zhuǎn)動，并且被動地約束浮式結(jié)構(gòu)與傳輸結(jié)構(gòu)之間的水平平移以及圍繞豎直軸線的相對轉(zhuǎn)動。
[0023]傳輸結(jié)構(gòu)進(jìn)一步適于通過外部的重新安置和定位裝置來進(jìn)行重新安置和定位。優(yōu)選地傳輸結(jié)構(gòu)是非機(jī)動化的，這意味著傳輸結(jié)構(gòu)不具有用于在水中重新安置或定位傳輸船舶的推進(jìn)裝置。為了在操作周期和非操作周期之間重新安置傳輸結(jié)構(gòu)，以及為了在將傳輸結(jié)構(gòu)附接于浮式結(jié)構(gòu)或?qū)鬏斀Y(jié)構(gòu)從浮式結(jié)構(gòu)分離的期間使傳輸結(jié)構(gòu)相對于浮式結(jié)構(gòu)定位，傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)置有外部的重新安置和定位機(jī)構(gòu)。例如，傳輸結(jié)構(gòu)可設(shè)置有用于船舶的系泊和錨定裝置，例如一個(gè)或多個(gè)防護(hù)件、或者用于一個(gè)或多個(gè)絞車?yán)|索的附接裝置。這種船舶例如可包括拖船或工作船。如果絞車被使用，則系統(tǒng)可設(shè)置有位于浮式結(jié)構(gòu)上的一個(gè)絞車以及位于停靠位置上的另一絞車，所述位于浮式結(jié)構(gòu)上的絞車用于將傳輸結(jié)構(gòu)從其停靠位置拉動至浮式結(jié)構(gòu)，所述位于停靠位置上的另一絞車用于將傳輸結(jié)構(gòu)從浮式結(jié)構(gòu)拉回到其?？课恢?。另一可選方案是提供位于傳輸結(jié)構(gòu)上的絞車、以及在傳輸結(jié)構(gòu)的?？课恢门c被系泊的浮式結(jié)構(gòu)或緊挨浮式結(jié)構(gòu)的浮筒之間以循環(huán)回路運(yùn)行的絞車?yán)|索?？商娲兀灰钤试S，傳輸結(jié)構(gòu)可設(shè)置有用于傳輸結(jié)構(gòu)的推進(jìn)的一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)器。
[0024]傳輸結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括上舷側(cè)甲板以及多個(gè)表面穿過柱，所述柱具有直徑或特征直徑，其中柱隔開一段距離，所述距離優(yōu)選地為所述直徑或特征直徑的至少四倍。傳輸結(jié)構(gòu)的該構(gòu)造被發(fā)現(xiàn)降低了對波激勵(lì)的響應(yīng)。當(dāng)連接兩個(gè)獨(dú)立的浮式結(jié)構(gòu)(諸如傳輸結(jié)構(gòu)和浮式結(jié)構(gòu))時(shí)，較小的相對運(yùn)動是有利的。較大的相對運(yùn)動將使連接系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過度地復(fù)雜化，使連接操作復(fù)雜化、并且造成了對空中軟管的更大要求，因此降低了安全性和操作性的許多方面。因?yàn)閭鬏斊脚_的移動將被傳遞到管線的終端，所以平臺的較大移動將進(jìn)一步降低管線的疲勞壽命。因此，傳輸平臺的較小的波誘導(dǎo)響應(yīng)是有利的。
[0025]包括上舷側(cè)甲板和多個(gè)表面穿過柱的傳輸結(jié)構(gòu)可具有這樣的柱，S卩，所述柱在它們的下端部分處設(shè)置有各自的伸縮元件(例如擠出部)，所述伸縮元件能在上部位置與下部位置之間移動，以使得柱的各自的縱向長度是能調(diào)節(jié)的。柱可設(shè)置有存儲室(即，用于流體的空隙)，每個(gè)存儲室通過它們各自的柱和伸縮元件而被限定，以使得所述存儲室的體積是可變的，且取決于所述伸縮元件相對于所述柱的豎直位置。伸縮元件能沿柱豎直地位移，因此在伸縮元件內(nèi)提供空隙空間的可變?nèi)莘e，這使得可改變傳輸結(jié)構(gòu)的吃水深度、而無需改變傳輸結(jié)構(gòu)的干舷高度。伸縮元件的豎直移動可通過液壓活塞/氣缸裝置來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)而優(yōu)選地，存儲室設(shè)置有通向環(huán)境的至少一個(gè)貫通開口，以使得水可流入和流出存儲室。可替代地，豎直移動可通過使用栗將液體栗送到空隙中以便伸長柱的長度以及將液體栗送到空隙之外以減少柱的長度來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)液體被栗送到空隙之外時(shí)，真空效應(yīng)確保伸縮元件被拉起。
[0026]傳輸結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括連接裝置，至少一個(gè)空中傳輸線能釋放地連接于所述連接裝置。連接裝置適于連接于所述浮式或非浮式設(shè)施與所述傳輸結(jié)構(gòu)之間的至少一個(gè)傳輸線。因此，在傳輸結(jié)構(gòu)的使用期間，流體可通過空中傳輸線和傳輸線而從浮式結(jié)構(gòu)流到浮式或非浮式設(shè)施，或者，電力可通過所述傳輸線而從陸上設(shè)施輸送到浮式結(jié)構(gòu)。當(dāng)不進(jìn)行流體的傳輸或電力的輸送時(shí)，空中傳輸線可被存儲在傳輸結(jié)構(gòu)上或浮式結(jié)構(gòu)上。
[0027]為了浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸，連接裝置可以是歧管，傳輸線能連接于歧管以用于浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸。為了浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的電力輸送，連接裝置可以是電力耦接裝置，傳輸線能連接于電力耦接裝置以用于浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間的電力傳輸。
[0028]還提供了一種傳輸系統(tǒng)，用于在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸流體，或在所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間傳輸電力。該傳輸系統(tǒng)包括如上所述的能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)、至少一個(gè)傳輸線、以及用于當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)存儲傳輸線的存儲裝置。所述至少一個(gè)傳輸線在傳輸結(jié)構(gòu)與存儲裝置之間延伸，并且所述至少一個(gè)傳輸線進(jìn)一步連接于:
[0029]-用于已經(jīng)從浮式結(jié)構(gòu)傳輸?shù)幕蛘哒诒粋鬏斨粮∈浇Y(jié)構(gòu)的流體的存儲裝置，或者
[0030]-用于已經(jīng)從浮式結(jié)構(gòu)傳輸?shù)幕蛘哒诒粋鬏斨粮∈浇Y(jié)構(gòu)的流體的管線，或
[0031]-用于從浮式結(jié)構(gòu)輸送電力或?qū)㈦娏斔偷礁∈浇Y(jié)構(gòu)的電力源。
[0032]在擁擠的港口和海港區(qū)域，可在傳輸操作之間從港池完全地或部分地移除的非永久設(shè)備是有利的。傳輸系統(tǒng)包括浮式的可移動系統(tǒng)，其能在不用時(shí)被移出，因此降低了對當(dāng)?shù)睾Ｉ辖煌ǖ母蓴_，并且使由于與海底相互作用所導(dǎo)致的對傳輸管的損壞的風(fēng)險(xiǎn)最小化。
[0033]該系統(tǒng)優(yōu)選地包括多浮筒系泊系統(tǒng)，浮式結(jié)構(gòu)能系泊于多浮筒系泊系統(tǒng)，以使得浮式結(jié)構(gòu)是非隨風(fēng)向改變方位的(non-weathervaning)。多浮筒系泊系統(tǒng)將防止隨風(fēng)向改變方位，并且因此保護(hù)了浮式傳輸線的整體性。多浮筒系泊系統(tǒng)可在構(gòu)造和復(fù)雜性上改變，這取決于當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、進(jìn)入的水深、以及使用系泊系統(tǒng)的浮式結(jié)構(gòu)的尺寸范圍。多浮筒系泊系統(tǒng)將典型地根據(jù)海底條件而包括適當(dāng)?shù)腻^，所述錨通過鏈或纖維纜索、或兩者的組合而被連接于水面浮筒。
[0034]傳輸系統(tǒng)優(yōu)選地包括?？吭O(shè)施，所述?？吭O(shè)施用于當(dāng)傳輸結(jié)構(gòu)不使用時(shí)存儲傳輸結(jié)構(gòu)。傳輸結(jié)構(gòu)優(yōu)選地在傳輸操作之間被系泊于例如?？空?、碼頭或其它合適的系泊裝置。在流體的傳輸操作或電力的輸送期間，傳輸結(jié)構(gòu)被解除系泊、并且被臨時(shí)地附接于浮式結(jié)構(gòu)。
[0035]該系統(tǒng)可包括船舶，所述船舶用于在?？吭O(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置能半浸沒的傳輸船舶、以及用于在附接于浮式結(jié)構(gòu)或從浮式結(jié)構(gòu)脫離期間控制傳輸船舶。船舶典型地為拖船或工作船，但是也可以是能夠在?？吭O(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置傳輸結(jié)構(gòu)、以及在將傳輸結(jié)構(gòu)附接于浮式結(jié)構(gòu)或?qū)鬏斀Y(jié)構(gòu)從浮式結(jié)構(gòu)分離的過程中控制傳輸結(jié)構(gòu)的任何合適的船舶?？商娲?，可采用一個(gè)或多個(gè)絞車來在?？空九c被系泊的浮式結(jié)構(gòu)之間拉動傳輸結(jié)構(gòu)?？商娲?，只要水深允許，傳輸結(jié)構(gòu)可設(shè)置有用于傳輸結(jié)構(gòu)的推進(jìn)的一個(gè)或多個(gè)推進(jìn)器。
[0036]傳輸線優(yōu)選地是柔性的，并且用于傳輸線的存儲裝置包括至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物，當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)傳輸線被纏繞在所述至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物上?？商娲兀糜趥鬏斁€的存儲裝置可包括多個(gè)輥，傳輸線可擱置于所述多個(gè)輥上，以使得當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)傳輸線可在不纏繞的情況下被拉回到存儲位置。傳輸線優(yōu)選地設(shè)置有至少一個(gè)浮筒元件，以使得傳輸線浮動在水上或浮動浸沒于水中。
[0037]用于傳輸線的存儲裝置優(yōu)選地定位在岸上、定位在非浮式結(jié)構(gòu)(例如碼頭)上、或定位在浮式結(jié)構(gòu)(諸如船舶，所述船舶包括用于流體的存儲罐和/或?qū)崿F(xiàn)電力輸送的傳輸裝置)上、或定位在輸送船舶本身上。存儲裝置可以為至少一個(gè)卷軸的形式，以使得傳輸線可被纏繞在卷軸上。存儲裝置還可以為轉(zhuǎn)盤或籃形物的形式，傳輸線上可纏繞在所述轉(zhuǎn)盤或籃形物上，或者如果傳輸線在不被纏繞的情況下(即，在基本上直的狀態(tài)中)被存儲，則存儲裝置可以為輥。
[0038]還提供了一種用于在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸流體和/或在所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間輸送電力的方法，其中所述方法包括以下步驟:
[0039]-將浮式結(jié)構(gòu)系泊于多浮筒系泊系統(tǒng)，以使得浮式結(jié)構(gòu)是非隨風(fēng)向改變方位的，
[0040]-將如上所述的能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)從?？吭O(shè)施重新安置于被系泊的所述浮式結(jié)構(gòu)，并且隨后地或同時(shí)地放出傳輸線，流體待通過所述傳輸線而被傳輸、或電力待通過所述傳輸線而被輸送，
[0041]-通過安裝在傳輸結(jié)構(gòu)上的能被動移動的附接裝置將傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)的外表面，
[0042]-在浮式結(jié)構(gòu)與傳輸結(jié)構(gòu)之間設(shè)置至少一個(gè)空中傳輸線，以使得流體能在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間被傳輸，或者以使得電力能在浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間被輸送，
[0043]-通過連接浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施的傳輸線而使流體流動和/或輸送電力。
[0044]優(yōu)選地，使用船舶在?？吭O(shè)施(當(dāng)傳輸結(jié)構(gòu)不使用時(shí)，傳輸結(jié)構(gòu)被系泊在該?？吭O(shè)施處)與浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置傳輸結(jié)構(gòu)，并且使用船舶在將傳輸結(jié)構(gòu)附接于浮式結(jié)構(gòu)或?qū)鬏斀Y(jié)構(gòu)從浮式結(jié)構(gòu)脫離之前定位和/或控制傳輸結(jié)構(gòu)?？商娲?，可使用一個(gè)的或多個(gè)絞車來在?？吭O(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置傳輸結(jié)構(gòu)。
[0045]當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，可將傳輸線存儲在至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物上?？商娲?，可將傳輸線存儲在輥上，傳輸線擱置在所述輥上。
[0046]優(yōu)選地，當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，將傳輸結(jié)構(gòu)系泊在所述?？吭O(shè)施處。
[0047]如上所述的傳輸結(jié)構(gòu)和/或傳輸系統(tǒng)可用來在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸?shù)蜏匾后w(例如LNG)。如上所述的傳輸結(jié)構(gòu)和/或傳輸系統(tǒng)可用來在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間輸送電力。
[0048]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)將從下文對本發(fā)明的非限制性實(shí)施方式的詳細(xì)描述而顯而易見，其中，
[0049]圖1是根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)布局的頂視圖。
[0050]圖2是根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)布局的側(cè)視圖。
[0051]圖3是傳輸系統(tǒng)的頂視圖，其中傳輸結(jié)構(gòu)被錨固在停靠(docking，泊船)設(shè)備處。
[0052]圖4根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，示出了傳輸結(jié)構(gòu)的可被動移動的附接裝置的可能移動。
[0053]圖5根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的頂視圖，示出了傳輸結(jié)構(gòu)的可被動移動的附接裝置的可能移動。
[0054]圖6是根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0055]圖7是根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0056]圖8是根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的伸縮柱的側(cè)視圖，該伸縮柱包括用于實(shí)現(xiàn)伸縮移動的活塞/缸體布置。
[0057]圖9a_c是根據(jù)本發(fā)明的傳輸結(jié)構(gòu)的伸縮柱的側(cè)視圖，其包括用于實(shí)現(xiàn)伸縮移動的栗O
[0058]圖10是根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)的頂視圖，其中，在未操作的時(shí)間段期間傳輸線(transfer line)在棍上被拉回。
[0059]圖11是圖10中所示的傳輸系統(tǒng)處于操作中的頂視圖。
[0060]圖12是根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)當(dāng)將流體或電力傳輸?shù)礁∈皆O(shè)施或者傳輸來自于浮式設(shè)施的流體或電力時(shí)的頂視圖。
[0061]參照圖1、2、3和12，這些圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)。浮式結(jié)構(gòu)1(典型地為LNG運(yùn)輸船)系泊于包括多個(gè)浮筒7的多浮筒系泊系統(tǒng)42，所述多個(gè)浮筒被系泊于海底、并且被展開成使得:當(dāng)浮式結(jié)構(gòu)I被系泊于系泊系統(tǒng)42時(shí)，浮式結(jié)構(gòu)是非隨風(fēng)向改變方位的，即，浮式結(jié)構(gòu)基本上被保持在給定位置處、而與風(fēng)和波浪和/或水流的方向無關(guān)。
[0062 ]該系統(tǒng)進(jìn)一步包括浮式的能半浸沒的傳輸結(jié)構(gòu)2，該傳輸結(jié)構(gòu)在圖1中被示出在系泊的浮式結(jié)構(gòu)I的旁側(cè)。優(yōu)選地，傳輸結(jié)構(gòu)2在傳輸操作之間被系泊于例如?？空?、碼頭或其它合適的系泊裝置。在流體的傳輸操作或電力的輸送期間，傳輸結(jié)構(gòu)2被解除系泊并且臨時(shí)地附接于浮式結(jié)構(gòu)I。
[0063]至少一個(gè)空中傳輸線(aerial transfer line)3設(shè)置在傳輸結(jié)構(gòu)2與浮式結(jié)構(gòu)I之間?？罩袀鬏斁€3可在傳輸操作之間被存儲在傳輸結(jié)構(gòu)2上，并且當(dāng)傳輸操作要發(fā)生時(shí)被連接于浮式結(jié)構(gòu)I?？商娲?，空中傳輸線3可被存儲在浮式結(jié)構(gòu)上且當(dāng)傳輸操作要發(fā)生時(shí)連接于傳輸結(jié)構(gòu)2。在傳輸操作之后，空中傳輸線3可再次被斷開、并且被存儲在傳輸結(jié)構(gòu)2或浮式結(jié)構(gòu)I上?？罩袀鬏斁€3使得流體或電力能夠在浮式結(jié)構(gòu)I與傳輸結(jié)構(gòu)2之間傳輸。在附圖上，所述設(shè)施被示出為用于流體(例如低溫流體，如LNG)在浮式結(jié)構(gòu)與陸上(岸上，onshore)設(shè)施6之間的傳輸?shù)年懮显O(shè)施。但是，所述設(shè)施可以是如圖12中所示的浮式設(shè)施，例如為船舶6的形式，流體可于在浮式結(jié)構(gòu)I與浮式設(shè)施之間傳輸之前或之后被存儲在該船舶上。
[0064]空中軟管3將通常被保持為S形，例如通過利用浮式結(jié)構(gòu)I上的起重機(jī)13而被保持，如圖2所示。如上所述，在傳輸操作之間，空中軟管3優(yōu)選地被存儲在傳輸結(jié)構(gòu)2上，就浮式結(jié)構(gòu)I上的適當(dāng)起重機(jī)13的伸展能力來說是容易達(dá)到的。
[0065]對于流體的傳輸，傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括浮式柔性管形式的至少一個(gè)傳輸線4，以用于傳輸結(jié)構(gòu)2與浮式或非浮式設(shè)施6之間的流體傳輸，如圖所示。對于電力的傳輸，傳輸線4和空中傳輸線由至少一個(gè)電纜組成、或至少包括電纜。
[0066]如可在圖1-3和12上看出的，傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于當(dāng)它不處于操作中時(shí)存儲所述至少一個(gè)傳輸線4的存儲裝置。如圖1-3和12上所示，存儲裝置可以為至少一個(gè)卷軸5的形式，從而使得傳輸線可被纏繞在卷軸5上。存儲裝置還可為傳輸線4上可被纏繞在其上的轉(zhuǎn)盤或籃形物的形式，或者，如果傳輸線要在不被纏繞的情況下存儲，即，傳輸線以基本上直的狀態(tài)存儲，則存儲裝置可為輥41的形式，如可在圖10-11上看出的。
[0067]如所提及的，通過至少一個(gè)浮式管線4優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)了傳輸結(jié)構(gòu)2與存儲設(shè)施6之間的便利的流體傳輸。所述至少一個(gè)浮式管線4的長度是足夠的，以允許在傳輸操作期間浮式結(jié)構(gòu)I的動態(tài)移動。所述至少一個(gè)浮式管線4可被方便地存儲在陸上的卷軸或轉(zhuǎn)盤5上，或在裝載操作之間被存儲在傳輸結(jié)構(gòu)2上，因此降低了對當(dāng)?shù)睾Ｉ辖煌ǖ淖璧K以及與當(dāng)?shù)睾Ｉ辖煌ㄅ鲎驳臐撛谖ｋU(xiǎn)、增加了疲勞壽命、并且簡化了管線的檢驗(yàn)和控制。浮式管線(多個(gè)浮式管線)4可特別地被設(shè)計(jì)成用于溫和流體、或低溫流體、或者溫和流體和低溫流體兩者的傳輸，并且可以包括或可以不包括浮筒元件、隔離件(isolat1n)、彎曲加強(qiáng)件28和/或用于光學(xué)的和/或電力傳輸?shù)臋C(jī)會(opportuni ty，條件)。
[0068]存儲裝置5還可線性地或以其它方式方便地布置，但是通常其特征在于，浮式管線(多個(gè)浮式管線)4的大部分可從水中方便地收回、并且臨時(shí)地存儲在合適的指定位置上。如圖2所示，為了方便，所述至少一個(gè)浮式管線4可在海-岸界面中的輥9上被引導(dǎo)，以便使所述至少一個(gè)傳輸線上的拉入力以及磨損和撕扯最小化。
[0069]因?yàn)閭鬏斀Y(jié)構(gòu)2在傳輸操作期間被解除系泊并且被連接于浮式結(jié)構(gòu)1，所以用于浮式結(jié)構(gòu)I的系泊系統(tǒng)42必須以這樣的方式布置，S卩，所述方式使得它限制浮式結(jié)構(gòu)I在浮式管線4的橫向伸展范圍內(nèi)的橫向運(yùn)動。因此，隨風(fēng)向改變方位的單點(diǎn)系泊不是可選項(xiàng)。因此，傳輸系統(tǒng)優(yōu)選地包括多浮筒系泊系統(tǒng)42，所述多浮筒系泊系統(tǒng)將防止隨風(fēng)向改變方位，并且因此保護(hù)浮式管線4的完整性。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件、進(jìn)入的水深、以及使用系泊系統(tǒng)的浮式結(jié)構(gòu)的尺寸范圍，多浮筒系泊系統(tǒng)42的構(gòu)造和復(fù)雜性可以改變。根據(jù)海底條件，多浮筒系泊系統(tǒng)42將典型地包括適當(dāng)?shù)腻^，所述錨通過鏈、或纖維纜索、或兩者的組合而連接于水面浮筒。
[0070]傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置有位于浮式結(jié)構(gòu)I與傳輸結(jié)構(gòu)2之間的連接，該連接包括機(jī)械連接布置，該機(jī)械連接布置具有產(chǎn)生對浮式結(jié)構(gòu)的殼體的吸引力的能力。吸引力的能力可優(yōu)選地通過亞大氣壓建立，例如通過使用真空墊來建立。用于建立所需吸引力的其它可選項(xiàng)可以是通過電磁吸引、通過錨鏈、通過錨鏈和護(hù)板的組合、或其它合適的方式。
[0071 ]不希望受到理論的限制，不言自明的是，在任何重要的海上航路中的兩個(gè)獨(dú)立浮式結(jié)構(gòu)的連接的設(shè)計(jì)必須以任意自由度允許該兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的相對移動，或能應(yīng)對由于拒絕或部分地拒絕該兩個(gè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立地移動而產(chǎn)生的力和/或力矩。任何反作用力或力矩必須被充分地分散，從而力聚集度不損害浮式結(jié)構(gòu)、傳輸結(jié)構(gòu)、或連接系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)整體性。被系泊的浮式結(jié)構(gòu)的移動可方便地被分成由波激勵(lì)支配的線性運(yùn)動、以及典型地由非線性波激勵(lì)和線性風(fēng)和流激勵(lì)的組合支配的非線性緩慢漂移移動，其中，線性和非線性是指激勵(lì)頻率與移動頻率之間的關(guān)系。雖然波激勵(lì)的移動典型的特征在于小振幅和大加速度，但是另一方面，緩慢漂移移動典型地特征在于大振幅和小加速度。此外，波激勵(lì)的移動經(jīng)常由豎直平移和圍繞水平軸線的旋轉(zhuǎn)控制，而緩慢漂移移動表現(xiàn)為在水平面中的平移以及圍繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榕c相對運(yùn)動的限制有關(guān)的力矩以及反作用力的振幅將與相對加速度成比例，所述力和力矩沿由波激勵(lì)控制的自由度將是最大的，因?yàn)樗鰞蓚€(gè)浮式結(jié)構(gòu)可能在傳輸操作期間不漂移分開，所述連接布置可方便地基本上自由地允許由波激勵(lì)控制的相對移動，同時(shí)基本上抑制與緩慢漂移移動有關(guān)的自由度。
[0072]在圖4和5中，示出了用于將傳輸結(jié)構(gòu)2可釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)I的特定連接布置。參照如圖4和5中所示的方向，其中X軸30在水平面中沿浮式結(jié)構(gòu)2限定，Y軸31在水平面中橫向于浮式結(jié)構(gòu)限定，并且Z軸32是沿豎直的，所述連接布置使得以下成為可能:沿Z軸方向32在浮式結(jié)構(gòu)I與傳輸結(jié)構(gòu)2之間的基本上自由的相對運(yùn)動、圍繞平行于X軸30的一軸線基本上自由的相對轉(zhuǎn)動、以及圍繞平行于Y軸31的一軸線基本上自由的轉(zhuǎn)動，而圍繞Z軸32的相對轉(zhuǎn)動以及在水平面中的相對平移移動被基本上限制。
[0073]所述連接布置可典型地包括放置在傳輸結(jié)構(gòu)2上的至少兩個(gè)附接單元18。所述附接單元中的每一個(gè)均包括至少一個(gè)附接裝置(例如空氣或水真空墊19或電磁墊)，以用于能釋放地附接于浮式結(jié)構(gòu)I的基本上豎直的側(cè)部(如果浮式結(jié)構(gòu)I是船只的話，則該浮式結(jié)構(gòu)例如位于碼頭)。包括墊19的連接布置優(yōu)選地通過適合的連接裝置而直接附接于傳輸結(jié)構(gòu)2，所述適合的連接裝置允許傳輸結(jié)構(gòu)與浮式結(jié)構(gòu)I之間的所需的相對移動。通過球形接頭和/或盤形接頭22與具有集成的彈簧元件和/或阻尼元件的線性運(yùn)動支承部21的有利組合，墊或多個(gè)墊19機(jī)械地連接于傳輸結(jié)構(gòu)2。每個(gè)墊均有機(jī)會相對于傳輸結(jié)構(gòu)以6個(gè)自由度運(yùn)動，其中，以自由度X、Y和RZ的運(yùn)動(在圖5中分別由參考標(biāo)號30、31和35表示)優(yōu)選地具有固有的彈簧剛度和/或阻尼，而以自由度Z、RX和RY的運(yùn)動(在圖4-5中分別由參考標(biāo)號32、33和34表示)具有可忽視的固有彈簧剛度和阻尼，其中，術(shù)語“基本上”和“可忽視的”是指從由于在設(shè)計(jì)海上航路中的波激勵(lì)產(chǎn)生的傳輸結(jié)構(gòu)2的剛體位移-和速度所引起的彈簧-和阻尼力、與來自于設(shè)計(jì)海上航路中的波的相應(yīng)激勵(lì)力之間的關(guān)系。對于彈簧和/或阻尼元件20(即元件20)，可包括僅彈簧元件、僅阻尼元件、或彈簧和阻尼元件的組合，彈簧元件可例如選自氣體彈簧、或由彈性材料體構(gòu)造的機(jī)械彈簧，所述彈簧具有在張緊或壓縮時(shí)存儲能釋放的能量的能力。阻尼元件可例如選自緩沖器、線性阻尼器或振動吸收器，阻尼元件可由機(jī)械材料(諸如彈性體或螺旋彈簧)、或依賴于流體(諸如氣體、空氣或水力學(xué))制成。
[0074]所述連接布置允許通過線性波激勵(lì)在浮式結(jié)構(gòu)I與傳輸結(jié)構(gòu)2之間在更大相對加速度下以所述自由度相對運(yùn)動，而限制由于緩慢漂移移動而在側(cè)向平面中的更小加速度，因此將出現(xiàn)的連接力和力矩降低到能控制的水平。自由的豎直相對運(yùn)動還在它正在裝載或卸載貨物的情況下允許浮式結(jié)構(gòu)I的一定吃水深度(draft)改變。所述連接布置永久地安裝在傳輸結(jié)構(gòu)2上。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，如上所述的連接布置使得所述至少一個(gè)附接裝置能相對于傳輸結(jié)構(gòu)2被動移動地(passive-movably)安裝于傳輸結(jié)構(gòu)2，意味著當(dāng)外力和/或力矩正在作用于所述至少一個(gè)附接裝置上時(shí)所述至少一個(gè)附接裝置將僅以其所允許的自由度中的一個(gè)或多個(gè)移動。
[0075]如所提到的，傳輸系統(tǒng)還包括傳輸結(jié)構(gòu)2。傳輸結(jié)構(gòu)2優(yōu)選地具有浮式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這具有與用作傳輸結(jié)構(gòu)的特定目的有關(guān)的多個(gè)有利特性。下面的部分將簡要地討論與傳輸結(jié)構(gòu)2的性能和特性有關(guān)的優(yōu)選要求。
[0076]所述兩個(gè)獨(dú)立的浮式結(jié)構(gòu)(浮式結(jié)構(gòu)I和傳輸結(jié)構(gòu)2)的部分地受限制的連接在更大的相對運(yùn)動的情況下變得愈加困難。大的相對運(yùn)動將使連接操作復(fù)雜化，導(dǎo)致傳輸導(dǎo)管的終端的增加的疲勞，并且可能減少人身安全和舒適性。因?yàn)楦∈浇Y(jié)構(gòu)的移動被預(yù)先限定并且不能被改變，所以重要的是，傳輸結(jié)構(gòu)的移動在設(shè)計(jì)海上航路中是較小的，例如，小于
0.5米的起伏移動(heave mot 1n，法向移動)振幅和小于5度的轉(zhuǎn)動移動振幅。傳輸操作通常在適度地掩蔽的位置中發(fā)生，所述適度地掩蔽的位置具有例如小于I米的有效波高(significant wave height)以及例如小于5秒的海上航路能量譜峰周期，其中，有效波高意指海上航路中的波的最高的三分之一的所有波峰高度的統(tǒng)計(jì)平均值。因?yàn)閭鬏敳僮魍ǔＴ诤０毒€附近發(fā)生，并且因?yàn)榭赡苡欣氖窃趥鬏敳僮髦g移動傳輸結(jié)構(gòu)更靠近岸、以便減少對本地海上交通的阻礙，所以進(jìn)入的水深將在多數(shù)情況下對傳輸結(jié)構(gòu)的吃水深度造成限制。此外，傳輸結(jié)構(gòu)必須具有足夠的穩(wěn)定性以經(jīng)受所有的可預(yù)見的橫傾力矩(heelingmoment)。當(dāng)被連接于浮式結(jié)構(gòu)時(shí)，除了人員和設(shè)備之外，由于連接布置本身、來自于平均相對水速度的水拖曳力、由于浮式管線中的張緊，傳輸結(jié)構(gòu)將遇到橫傾力矩。平臺還可能在從岸轉(zhuǎn)運(yùn)到船只的期間遇到橫傾力矩。因此，水阻力必須較小，并且從附接點(diǎn)至浮式結(jié)構(gòu)的豎直距離、浸沒的結(jié)構(gòu)的水阻合力(其與結(jié)構(gòu)的吃水深度有關(guān))必須較小。此外，從成本的觀點(diǎn)看，保持重量為最小是重要的。因而，傳輸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的主要目的是提供一種平臺，該平臺具有最小的波激勵(lì)的移動、保持拖曳阻力最小、而不會明顯地?fù)p害穩(wěn)定性、低重量或小吃水深度。
[0077]從流體動力學(xué)和物理學(xué)的觀點(diǎn)來看，這是有問題的，因?yàn)橄惹疤峒暗膮?shù)彼此深深地依賴。在波之下的水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動和動態(tài)壓力場在水體(water column)中以指數(shù)方式向下下降，并且因此浮式物體的局部波激勵(lì)也隨著深度下降。因而，浮式結(jié)構(gòu)的波誘導(dǎo)的響應(yīng)通常隨著增加的吃水深度而減小。從流體動力學(xué)理論來說，已知的是，浮式物體的較小的線性波誘導(dǎo)移動響應(yīng)通過設(shè)置浸沒的幾何形狀、結(jié)構(gòu)重量和重量分布來實(shí)現(xiàn)，從而其運(yùn)動的固有頻率通過支配所考慮的海上航路中的能量而很好地處于波頻率的區(qū)間的外部。對于自由浮式物體，這可在起伏中通過減少水線面面積、在側(cè)傾(ro11)/縱傾(pi tch)中通過充分地減少橫向/縱向穩(wěn)定性而有效地實(shí)現(xiàn)。其它參數(shù)固定的情況下，浮式物體的所有固有頻率隨重量減小而減小。因此，較小的一階運(yùn)動通常以穩(wěn)定性、重量、吃水深度、或上述的組合為代價(jià)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明設(shè)計(jì)已被創(chuàng)建用于最佳地滿足本發(fā)明目的的上述標(biāo)準(zhǔn)的唯一目的。
[0078]圖6和7構(gòu)思性地示出了傳輸結(jié)構(gòu)2，其被部分地浸沒于水面45之下，相對于大多數(shù)其它浮式構(gòu)思，該傳輸結(jié)構(gòu)具有水線面面積與位移的較小的比率、以及圍繞側(cè)傾或縱傾軸線的水線面面積與二次轉(zhuǎn)動慣量(second moment of inertia)的較小的比率。三個(gè)表面穿過柱16提供浮力，并且通過所有相關(guān)的上舷側(cè)設(shè)備來支撐上舷側(cè)甲板(topside deck，頂甲板)結(jié)構(gòu)15。柱16優(yōu)選地三角地定位于水平面中，并且內(nèi)部距離例如為一個(gè)柱的直徑的7.5倍，并且如果需要的話，柱可通過支架而相互連接。柱的橫截面可為圓形的、或者卵形的、或多邊形的、或以其它方式方便地成形。傳輸結(jié)構(gòu)2優(yōu)選地設(shè)置有用于增加附加質(zhì)量和阻尼的裝置。每個(gè)柱16在為設(shè)計(jì)海上航路中的有效波高的大約二倍的吃水深度處(例如，在兩米深的吃水深度處)被徑向地?cái)D壓以用于增加的浮力和粘性阻尼。
[0079]如圖8所示，每個(gè)柱16的腔體可被填充有壓載物36以穩(wěn)定傳輸結(jié)構(gòu)2。壓載物36可由水或任意其它適合的壓載材料組成，所述任意其它適合的壓載材料包括但不限于廢鋼、銅礦石、或其它致密礦石。
[0080]包括上舷側(cè)甲板15和多個(gè)表面穿過柱16的傳輸結(jié)構(gòu)2可具有這樣的柱16，所述柱在它們的下端部分處設(shè)置有各自的伸縮元件(例如擠出部)柱，伸縮元件能在上部位置與下部位置之間移動，從而柱各自的縱向長度是可調(diào)的。擠出部17示出在圖7上，并且可以是突變的或漸變的，并且可以具有或可以不具有圓形橫截面形狀。傳輸結(jié)構(gòu)2的總吃水深度有利地在設(shè)計(jì)海上航路的有效波高的2倍與4倍之間。圖中所示的傳輸結(jié)構(gòu)2具有三角形形狀，但是也可設(shè)置有不同的形狀，例如方形或長方形形狀，進(jìn)而優(yōu)選地具有四個(gè)柱。
[0081]柱可設(shè)置有用于流體的存儲室，存儲室例如為傳輸結(jié)構(gòu)柱擠出部17的空隙空間的形式，每個(gè)存儲室通過它們各自的柱和伸縮元件而被界定，從而存儲室的體積是可變的、且取決于伸縮元件相對于柱16的豎直位置。如圖8中所示，通過水從擠出部空隙空間到周圍海水的自由通行(例如經(jīng)過開口或閥37)，傳輸結(jié)構(gòu)柱擠出部17的空隙空間可例如被填充有海水36，該海水具有與外部海水水平地等同的壓力柱。浸沒的擠出部(多個(gè)擠出部)17優(yōu)選地沿柱16自由地豎直移動，因此在擠出部17內(nèi)的空隙空間提供可變?nèi)莘e，該可變?nèi)莘e使得可改變傳輸結(jié)構(gòu)2的吃水深度、而無需改變干舷高度。擠出部17的豎直移動可例如通過利用如圖8所示的液壓桿38來實(shí)現(xiàn)?？商娲?，可設(shè)置栗39，以便填充和/或清空擠出部17內(nèi)的空隙空間，如圖9a-c所示的。吃水深度改變布置將使得能夠在淺水中進(jìn)行操縱，并且在傳輸期間具有較小的波激勵(lì)響應(yīng)，同時(shí)在兩種吃水深度模式中以及在兩種吃水深度模式之間保持足夠的穩(wěn)定性。
[0082]傳輸結(jié)構(gòu)2可以或可以不被機(jī)動化以用于有利的運(yùn)送。此外，傳輸結(jié)構(gòu)2可以設(shè)置有桁架結(jié)構(gòu)(參見圖6)，桁架結(jié)構(gòu)包括防護(hù)件12以用于將拖船或工作船10(參見圖12)與錨鏈11系泊在一起，以便附接用于傳輸結(jié)構(gòu)2的推動或拉動。此外，傳輸結(jié)構(gòu)2將支撐剛性管道，以便于空中軟管與浮式軟管4之間的流體傳輸，并且在其它物品之中，尤其可支撐各種類型、配置和數(shù)量的閥25、應(yīng)急釋放聯(lián)軸器、滴水盤24、栗、軟管掛架、海洋信號和燈、以及安全設(shè)備。
[0083]與多個(gè)先前已知的浮動構(gòu)思相比較，本文描述的特定設(shè)計(jì)方案已通過大量的實(shí)驗(yàn)測試證明了關(guān)于所有上面討論的要求的出眾特性。
[0084]附圖中所使用的參考標(biāo)號:
[0085]1.第一浮式結(jié)構(gòu)，諸如LNG運(yùn)輸船
[0086]2.傳輸平臺
[0087]3.空中軟管(多個(gè)空中軟管)
[0088]4.浮式管線(多個(gè)管線)或傳輸線(多個(gè)傳輸線)
[0089]5.用于傳輸線(多個(gè)傳輸線)的存儲裝置
[0090]6.浮式或非浮式存儲、接收或輸出設(shè)施
[0091]7.系泊浮筒
[0092]8.用于傳輸平臺的閑置系泊系統(tǒng)或?？吭O(shè)施
[0093]9.用于傳輸線(多個(gè)傳輸線)的引導(dǎo)輥
[0094]10.輔助船舶，例如拖船或工作船或類似物
[0095]11.用于將拖船或工作船系泊于傳輸平臺的錨鏈
[0096]12.桁架結(jié)構(gòu)，具有用于將拖船、工作船或類似物系泊于傳輸平臺的防護(hù)件
[0097]13.用于連接和支撐空中軟管(多個(gè)空中軟管)的起重機(jī)
[0098]14.第一浮式結(jié)構(gòu)歧管
[0099]15.傳輸平臺上舷側(cè)甲板
[0100]16.傳輸平臺柱
[0101 ]17.用于增加的阻尼和浮力的階梯部
[0102]18.附接單元
[0103]19.用于碼頭附接的墊
[0104]20.彈簧和/或阻尼元件
[0105]21.線性運(yùn)動支撐部
[0106]22.盤形或球形接頭
[0107]23.楔子、纜粧、系船柱或類似物
[0108]24.滴水盤
[0109]25.閥
[0110]26.凸緣
[0111]27.傳輸線束捆
[0112]28.傳輸線彎曲加強(qiáng)件
[0113]29.欄桿(railing)
[0114]30.X方向的運(yùn)動
[0115]31.Y方向的運(yùn)動
[0116]32.Z方向的運(yùn)動
[0117]33.圍繞X軸的轉(zhuǎn)動
[0118]34.圍繞Y軸的轉(zhuǎn)動
[0119]35.圍繞Z軸的轉(zhuǎn)動
[0120]36.壓載水
[0121]37.壓載水進(jìn)口 /出口閥
[0122]38.液壓桿
[0123]39.壓載水栗
[0124]40.與存儲罐連接的剛性管
[0125]41.用于將浮式管線(多個(gè)浮式管線)存儲在輥上的存儲裝置
[0126]42.多浮筒系泊系統(tǒng)
[0127]45.水面
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)，用于浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸和/或所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間的電力輸送， 其特征在于，所述傳輸結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)附接裝置，所述至少一個(gè)附接裝置安裝于所述傳輸結(jié)構(gòu)，以用于將所述傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于所述浮式結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)附接裝置相對于所述傳輸結(jié)構(gòu)能被動移動地安裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述附接裝置適于允許所述傳輸結(jié)構(gòu)基本上自由地豎直移動、以及圍繞水平軸線相對于所述浮式結(jié)構(gòu)基本上自由地轉(zhuǎn)動，并且其中，所述附接裝置進(jìn)一步適于被動地基本上約束所述浮式結(jié)構(gòu)與所述傳輸結(jié)構(gòu)之間的相對水平平移以及圍繞豎直軸線的相對轉(zhuǎn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)適于通過外部重新安置和定位裝置進(jìn)行重新安置和定位。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)置有用于船舶的系泊和錨固裝置、或用于一個(gè)或多個(gè)絞車?yán)|索的附接裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)包括上舷側(cè)甲板以及多個(gè)表面穿過柱，所述柱具有直徑或特征直徑，所述柱隔開一段距離，所述距離為所述直徑或特征直徑的至少四倍。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)包括上舷側(cè)甲板和多個(gè)表面穿過柱，所述柱在它們的下端部分處設(shè)置有各自的伸縮元件，所述伸縮元件能在上部位置與下部位置之間移動，以使得所述柱的各自的縱向長度是能調(diào)節(jié)的。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述柱設(shè)置有用于流體的存儲室，每個(gè)存儲室通過它們各自的柱和伸縮元件而被限定，以使得所述存儲室的體積是可變的，且取決于所述伸縮元件相對于所述柱的豎直位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述存儲室設(shè)置有通向環(huán)境的至少一個(gè)貫通開口，以使得水能流入和流出所述存儲室。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)具有在靜水中的最大吃水深度，所述最大吃水深度小于5米。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)包括連接裝置，至少一個(gè)空中傳輸線能釋放地連接于所述連接裝置，所述連接裝置進(jìn)一步適于連接于所述浮式或非浮式設(shè)施與所述傳輸結(jié)構(gòu)之間的至少一個(gè)傳輸線11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述連接裝置是歧管，所述傳輸線能連接于所述歧管以用于所述浮式結(jié)構(gòu)與所述浮式或非浮式設(shè)施之間的流體傳輸，或者所述連接裝置是電力耦接裝置，所述傳輸線能連接于所述電力耦接裝置以用于所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間的電力傳輸。12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)是淺水傳輸結(jié)構(gòu)。13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)， 其中，所述傳輸結(jié)構(gòu)是非機(jī)動化的。14.一種傳輸系統(tǒng)，用于在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸流體，或在所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間傳輸電力， 其特征在于，所述傳輸系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)、以及至少一個(gè)傳輸線和用于當(dāng)所述傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)存儲所述傳輸線的存儲裝置，所述至少一個(gè)傳輸線在所述傳輸結(jié)構(gòu)與所述存儲裝置之間延伸，所述至少一個(gè)傳輸線進(jìn)一步連接于: -用于已經(jīng)從所述浮式結(jié)構(gòu)傳輸?shù)幕蛘哒诒粋鬏斨了龈∈浇Y(jié)構(gòu)的流體的存儲裝置，或者 -用于已經(jīng)從所述浮式結(jié)構(gòu)傳輸?shù)幕蛘哒诒粋鬏斨了龈∈浇Y(jié)構(gòu)的流體的管線，或 -用于從所述浮式結(jié)構(gòu)輸送電力或?qū)㈦娏斔偷剿龈∈浇Y(jié)構(gòu)的電力源。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，所述傳輸系統(tǒng)包括多浮筒系泊系統(tǒng)，所述浮式結(jié)構(gòu)能系泊于所述多浮筒系泊系統(tǒng)，以使得所述浮式結(jié)構(gòu)是非隨風(fēng)向改變方位的。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，所述傳輸系統(tǒng)包括?？吭O(shè)施，所述?？吭O(shè)施用于當(dāng)所述傳輸結(jié)構(gòu)不使用時(shí)存儲所述傳輸結(jié)構(gòu)。17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，所述傳輸系統(tǒng)包括船舶，所述船舶用于在所述?？吭O(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置所述能半浸沒的傳輸船舶、以及用于在附接于所述浮式結(jié)構(gòu)或從所述浮式結(jié)構(gòu)脫離期間控制所述傳輸船舶。18.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，所述傳輸線是柔性的，并且用于所述傳輸線的存儲裝置包括至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物，當(dāng)所述傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，所述傳輸線纏繞在所述至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物上。19.根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，用于所述傳輸線的存儲裝置包括多個(gè)輥，當(dāng)所述傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，所述傳輸線能在不纏繞的情況下在所述多個(gè)輥上被拉回到存儲位置。20.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，所述傳輸線設(shè)置有至少一個(gè)浮筒元件，以使得所述傳輸線浮動在水上或浮動浸沒于水中。21.根據(jù)權(quán)利要求14-20中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)， 其中，用于所述傳輸線的存儲裝置定位在岸上、定位在非浮式結(jié)構(gòu)上、或定位在浮式結(jié)構(gòu)上。22.—種用于在浮式結(jié)構(gòu)與浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸流體和/或在浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間輸送電力的方法， 其特征在于，所述方法包括以下步驟: -將所述浮式結(jié)構(gòu)系泊于多浮筒系泊系統(tǒng)，以使得所述浮式結(jié)構(gòu)是非隨風(fēng)向改變方位的， -將根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的能半浸沒的浮式傳輸結(jié)構(gòu)從?？吭O(shè)施重新安置于被系泊的所述浮式結(jié)構(gòu)，并且隨后地或同時(shí)地放出傳輸線，流體待通過所述傳輸線而被傳輸、或電力待通過所述傳輸線而被輸送， -通過安裝在所述傳輸結(jié)構(gòu)上的能被動移動的附接裝置將所述傳輸結(jié)構(gòu)能釋放地附接于所述浮式結(jié)構(gòu)的外表面， -在所述浮式結(jié)構(gòu)與所述傳輸結(jié)構(gòu)之間設(shè)置至少一個(gè)空中傳輸線，以使得流體能在所述浮式結(jié)構(gòu)與所述浮式或非浮式設(shè)施之間被傳輸，或者以使得電力能在所述浮式或非浮式設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間被輸送， -通過連接所述浮式結(jié)構(gòu)與所述浮式或非浮式設(shè)施的所述傳輸線而使流體流動和/或輸送電力。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法， 其中，使用船舶在所述停靠設(shè)施與所述浮式結(jié)構(gòu)之間重新安置所述傳輸結(jié)構(gòu)，并且使用船舶在將所述傳輸結(jié)構(gòu)附接于所述浮式結(jié)構(gòu)或從所述浮式結(jié)構(gòu)脫離之前定位所述傳輸結(jié)構(gòu)。24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法， 其中，當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，將所述傳輸線存儲在至少一個(gè)卷軸或轉(zhuǎn)盤或籃形物上。25.根據(jù)權(quán)利要求22-24中任一項(xiàng)所述的方法， 其中，當(dāng)傳輸系統(tǒng)不使用時(shí)，將所述傳輸結(jié)構(gòu)存儲在所述停靠設(shè)施中或系于所述停靠設(shè)施。26.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)和/或根據(jù)權(quán)利要求14-21中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)的用途，用于在所述浮式結(jié)構(gòu)與所述浮式或非浮式設(shè)施之間傳輸?shù)蜏匾后w。27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的傳輸結(jié)構(gòu)或傳輸系統(tǒng)的用途，其中，所述低溫液體是LNG。28.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的傳輸結(jié)構(gòu)和/或根據(jù)權(quán)利要求14-21中任一項(xiàng)所述的傳輸系統(tǒng)的用途，用于在浮式或非浮式設(shè)施與浮式結(jié)構(gòu)之間輸送電力。
【文檔編號】B63B27/24GK106061831SQ201580004654
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月16日
【發(fā)明人】大衛(wèi)·米卡爾·克努森, 斯蒂安·圖內(nèi)斯特韋特·芒努松, 芒努斯·?？纤? 安德烈斯·諾伯格, 謝蒂爾·舍若利·斯特蘭德
【申請人】連接里恩格公司